[發(fā)明專利]一種回收鋁電解槽廢陰極的方法

有效

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• 申請日: 2010-04-28
• 公開（公告）號: CN101798691A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發(fā)明（設計）人: 李勇;陶甫明;劉升
• 申請（專利權）人: 四川啟明星鋁業(yè)有限責任公司
• 主分類號: C25C3/08
• 分類號: C25C3/08;B09B3/00
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 楊冬

技術領域

本發(fā)明涉及鋁電解領域，尤其是涉及一種回收鋁電解槽廢陰極的方法。

背景技術

對于一個年產10萬噸的電解鋁廠，每年廢舊陰極炭塊排放量約為2000～3000噸，長期以 來，國內外主要采用深埋處理，由于廢陰極中的氟化物與氰化物滲入地下水中，污染水源，對周 邊動植物有很大危害，影響自然生態(tài)平衡。對廢陰極碳塊進行無害化處理和資源化利用，解決 廢槽襯對環(huán)境的危害，已成為業(yè)界共識，而且成為國家發(fā)改委、國家環(huán)保總局重點支持的方 向。

上述無害化處理也就是對廢陰極中氟化物、氰化物等電解質的的無害化，而資源化利用 也就是對電解質主要指氟化鹽的回收利用。目前，少量企業(yè)采用沸騰爐焙燒法、泡沫浮選法 對廢陰極進行處理，焙燒法主要利用燃燒取出碳而保留電解質，而浮選法則主要利用石墨與 電解質之間表面性質的不同進行分離。但廢陰極碳塊中碳含量大致為60～70％，采用焙燒法 回收廢陰極碳塊中的碳作為燃料，燃燒產生的熱量很難達到回收，造成浪費，且焙燒法對溫 度控制要求嚴格，目前多處于試驗性質；而采用浮選法回收，無法處理氰化物，回收形成的 廢水包括大量有機捕獲劑、調節(jié)劑、氣泡劑以及溶解在其中的氰化物等，處理困難。同時由 于廢陰極碳塊中碳含量高，回收效率低，能源浪費大，因此采用焙燒法、浮選法進行回收的 成本均較高。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種操作簡單、回收率高、能源浪費小、低成本的回 收鋁電解槽廢陰極的方法。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種回收鋁電解槽廢陰極的方法，包括如 下步驟：1)清理廢陰極碳塊表面粘連的耐火材料、保溫材料；2)將廢陰極碳塊破碎成1～ 6mm的顆粒；3)采用上述破碎后的廢陰極碳塊顆粒通過焦粒焙燒啟動法對大修后的電解槽進 行預焙；4)回收預焙后的殘留顆粒；5)分離殘留顆粒中的灰分；6)將回收的殘留顆粒作為 氟化鹽返鋁電解槽使用。

本發(fā)明的有益效果是：電解槽在投入運行之前，必須先要預熱，預熱溫度至900℃以上， 預熱時間在70～80小時。預熱過程中，廢陰極碳塊中的大部分碳氧化，氰化物高溫分解，少 量氟化物分解，預熱過程中產生的氣體通過電解槽煙氣處理系統(tǒng)進行無害化處理；預熱后回 收的顆粒在除去灰分后，電解質即氟化鹽含量大于80％，能夠直接作為氟化鹽返鋁電解槽使 用。采用廢陰極碳塊破碎顆粒代替煅后焦顆粒進行電解槽預焙，節(jié)省了資源，進一步降低了 成本。煅后焦在使用前同樣需要進行破碎，因此相較于現(xiàn)有的預焙方法，僅增加了廢陰極的 表面清理步驟。相較于現(xiàn)有的回收方法，本回收方法無需增加設備，不會導致流程復雜化。 因此操作簡單、回收率高、能源浪費小、成本低，碳素材料、氟化鹽均能達到有效回收。

進一步的，所述步驟6)之前、步驟5)之后設置有步驟a)將回收的預焙后廢陰極碳塊 顆粒中的氟化鹽進行提純。

進一步的，所述步驟a)通過600℃以上的灼燒進行提純。

具體實施方式

下面對本發(fā)明進一步說明。

本發(fā)明的一種回收鋁電解槽廢陰極的方法，包括如下步驟：1)清理廢陰極碳塊表面粘連 的耐火材料、保溫材料；2)將廢陰極碳塊破碎成1～6mm的顆粒；3)采用上述破碎后的廢陰 極碳塊顆粒通過焦粒焙燒啟動法對大修后的電解槽進行預焙；4)回收預焙后的殘留顆粒；5) 分離殘留顆粒中的灰分；6)將回收的殘留顆粒作為氟化鹽返鋁電解槽使用。

電解槽在投入運行之前，必須先要預熱，其目的在于加熱陽極和陽極周圍的固體電解質 料，以及加熱陰極，使陰極碳塊之間的炭糊燒結，預熱溫度至900℃以上，預熱時間在70～ 80小時，以利于電解槽下一步啟動生產工作。國內外90％以上的鋁企業(yè)采用炭粒預熱法對電 解槽進行預熱焙燒，其中所采用的炭粒為煅燒后的石油焦粒或煅后焦粒加石墨粉。其中煅后 焦粒與石墨粉的電阻率要求在300～500μΩ/m范圍內，已求達到電解槽平穩(wěn)預熱的基本要 求。